Способ формирования проточного тракта статора винтового насоса

 

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при изготовлении насосов с эксцентричным вытеснителем. Способ включает формование заготовки из эластичного материала в металлической гильзе с установкой по ее оси цилиндрического стержня и последующим его извлечением и выдерживание до полной усадки материала. После этого алмазным шлифовальным кругом обрабатывают канал заготовки, диаметр которого равен диаметру круглого сечения ротора, при этом подводят круг к торцу заготовки и, сместив его относительно её оси, совершают проход, перемещая круг по внутреннему каналу заготовки с шагом, равным шагу ротора, и одновременно придавая заготовке вращательное движение, далее совершают последующие проходы, достигая смещения круга относительно оси заготовки на величину 2е, после чего совершают проходы алмазным кругом со смещением его до величины 2е с противоположной стороны от оси заготовки, где е - величина эксцентриситета центра круглого поперечного сечения ротора и оси ротора, что позволяет получить точные геометрические параметры статора при сокращении цикла подготовки производства, улучшить технологичность и снизить трудоемкость процесса изготовления статора. 4 ил.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при изготовлении насосов с эксцентричным вытеснителем.

Известен способ получения внутреннего тракта статора винтового насоса литьем или прессованием из резины и пластмасс с использованием формующих стержней с винтовой поверхностью (И.А.Чиняев. Роторные насосы. Л., Машиностроение, 1969). За ближайший аналог принят способ, описанный в книге А.В.Крылова, Одновинтовые насосы. М., Гостоптехиздат, 1962, стр.26-32. В данном способе учитывается усадка материала и определяется изменение размеров поверхности обоймы. При изготовлении формующих знаков из разных материалов необходимо учитывать усадку конкретных материалов, что приводит к определенным технологическим трудностям и повышению трудоемкости процесса.

Технической задачей предлагаемого изобретения является повышение точности изготовления статора, повышение технологичности и снижение трудоемкости процесса его изготовления.

Технический результат достигается тем, что в способе формирования проточного тракта статора винтового насоса, включающем формование заготовки из эластичного материала в металлической гильзе с установкой по ее оси цилиндрического стержня и последующим его извлечением и выдерживанием до полной усадки материала, алмазным шлифовальным кругом обрабатывают канал заготовки, диаметр которого равен диаметру круглого сечения ротора. При этом подводят алмазный круг к торцу заготовки и, сместив его относительно оси заготовки, совершают проход, перемещая круг по внутреннему каналу заготовки с шагом, равным шагу ротора, и одновременно придавая заготовке вращательное движение, далее совершают последующие проходы, достигая смещения круга относительно оси заготовки на величину 2е, после чего совершают проходы алмазным кругом со смещением его до величины 2е с противоположной стороны от оси заготовки, где е - величина эксцентриситета центра круглого поперечного сечения ротора и оси ротора.

Для достижения технического эффекта необходимо перемещать инструмент внутри заготовки по траектории, адекватной винтовой поверхности ротора. В качестве инструмента используют абразивный алмазный круг на гальванической связке, диаметр которого равен диаметру круглого сечения ротора.

Для согласования движений заготовки и алмазного абразивного круга необходимо провести модернизацию токарного станка. Так, шпиндель токарного станка должен иметь малые обороты вращения n₁=1...2 об/мин, а суппорт с установленным на нем электрошпинделем должен перемещаться с шагом, равным шагу ротора винтового насоса. Поскольку в токарном станке нет таких малых оборотов, то привод станка отключают и устанавливают электродвигатель с понижающим редуктором. В гитаре подач по расчетному передаточному отношению подбираются шестерни, обеспечивающие необходимый шаг, соответствующий шагу ротора винтового насоса. Вместо резцедержателя устанавливается электрошпиндель, вращающийся со скоростью n₂=12000...20000 об/мин.

На фигуре 1 показано движение алмазного шлифовального круга внутри канала заготовки.

На фигуре 2 представлено поперечное сечение заготовки статора.

На фигуре 3 - статор винтового насоса в сборе с ротором.

На фигуре 4 - поперечное сечение статора в сборе с ротором.

Способ формирования проточного тракта статора винтового насоса заключается в следующем. К торцу заготовки статора из эластичного материала 1, помещенной в металлическую гильзу 2, подводят алмазный абразивный круг 3, установленный на электрошпинделе 4, совмещают оси заготовки 1 и алмазного круга 3 и, вращая заготовку 1 со скоростью n₁, совершают проход алмазным кругом 3. Алмазный круг 3 при этом совершает вращательно-поступательное движение с шагом, равным шагу ротора, и скоростью вращения n₂. В результате первого прохода снимают припуск, оставшийся при формировании внутренней полости заготовки 1. Второй проход совершают, сместив с помощью суппорта ось алмазного круга 3 относительно оси заготовки 1 на некоторую величину. Последующие проходы совершают, достигая смещения круга 3 относительно оси заготовки на величину 2е. Максимальный эксцентриситет центра круглого поперечного сечения ротора 5 и оси статора 1 - 2е - показан на фигуре 4. Далее подводят алмазный круг 3 к торцу заготовки 1 со смещением в противоположную сторону относительно оси заготовки статора 1 и также совершают некоторое количество проходов, достигая максимального смещения 2е. Таким образом, при каждом проходе смещение оси инструмента 3 от оси заготовки статора 1 составляет величину , где n - количество проходов, выбирается в зависимости от обрабатываемого материала и требований к поверхности винтового профиля статора.

Предлагаемое изобретение позволяет получить точные геометрические параметры статора при сокращении цикла подготовки производства, позволяет улучшить технологичность и снизить трудоемкость процесса изготовления статора винтового насоса.

Формула изобретения

Способ формирования проточного тракта статора винтового насоса, включающий формование заготовки из эластичного материала в металлической гильзе с установкой по ее оси цилиндрического стержня и последующим его извлечением и выдерживанием до полной усадки материала, отличающийся тем, что после этого алмазным шлифовальным кругом обрабатывают канал заготовки, диаметр которого равен диаметру круглого сечения ротора, при этом подводят алмазный круг к торцу заготовки и, сместив его относительно оси заготовки, совершают проход, перемещая круг по внутреннему каналу заготовки с шагом, равным шагу ротора, и одновременно придавая заготовке вращательное движение, далее совершают последующие проходы, достигая смещения круга относительно оси заготовки на величину 2е, после чего совершают проходы алмазным кругом со смещением его до величины 2е с противоположной стороны от оси заготовки, где е - величина эксцентриситета центра круглого поперечного сечения ротора и оси ротора.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4